西门子电机6SL3120-1TE28-5AA3详细说明

矢量控制(VC)方式

　　矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

　　直接转矩控制(DTC)方式

　　1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授*提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。

　　矩阵式交—交控制方式

　　VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：

　　——控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；

　　——自动识别(ID)依靠的电机数学模型，对电机参数自动识别；

　　——算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；

　　——实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。

　　矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(电气原理图
按先看主电路后看辅助电路的顺序识图。看主电路时，通常从下往上看，即从负载开始经控制元件顺次往电源看。主要是搞清负载是怎样取得电源的，电源经那些元件到达负载的。
看辅助电路，则从上而下，从左到右看，即先看电源，再顺次看各条回路。主要是搞清它的回路构成，各元件的联系、控制关系和在什么条件下构成通路或断路。
3、看安装接线图
先看主电路再看辅助电路，看主电路从电源引入端开始，顺次经控制元件和线路到用电设备；再看辅助电路，要从电源的一端到电源的另一端，按元件的顺序对每个回路进行分析研究。
四、识图举例

图1 CA6140型车床电路图
CA6140型车床识图分析：
1、电源电路
机床采用三相380V交流电源供电，由电源开关QS引入，FU作总电源短路保护。
2．主电路
主轴电机M1只有三根引出线，没有特殊控制要求，由接触器KM1控制电源引入，FR1作主轴电机的过载保护，总熔断器FU作主轴电机的短路保护。
冷却泵电机M2由接触器KM2控制电源的引入，FR2作电机的过载保护，短路保护由FU1实现。
刀架快速移动电机由接触器KM3控制电源引入，短路保护由FU1实现。
3．控制电路
控制电路电源为110V，由FU2作短路保护。
KM1线圈回路：
电源由110V上端经FU2、FR1、FR2、SB1、SB2、KM1线圈回到110V下端形成回路，电路中FU2作短路保护，FR1、FR2为热继电器的辅助触点，作过载保护，SB1为停止按钮，SB2为启动按钮。回路中断开点为SB2，只要按下SB2，电路形成通路，KM1线圈得电动作。KM1辅助触点闭合形成自锁。按下SB1电路断开，KM1线圈失电。
4．辅助电路
HL为信号灯，由控制变压器6V绕组供电，FU3作短路保护，当车床通电时，HL得电亮，说明电源引入。
EL为照明灯，当车间照度不足时工作。由控制变压器24V绕组供电，FU4作短路保护，电源由24V绕组上端经FU4、SA2、EL回到下端形成回路，SA2闭合，灯亮， SA2断开，灯熄。